钢管煤矸石混凝土柱牛腿-外加强环节点的试验研究与有限元分析

摘要

近年来，钢管混凝土结构在高层建筑中已被逐步采用，而且发展很快。节点是设计的关键技术问题，深入认识节点的性能将有助于钢管混凝土结构的推广使用。本文按铰接、半刚接和刚接三种节点类型总结了目前常用的钢管混凝土柱-钢梁节点的形式和受力特点，并总结分析了国内外关于钢管混凝土柱-钢梁节点的研究现状及国内外的应用情况。根据研究的需要，有针对性地进行了钢管煤矸石混凝土牛腿-外加强环节点的试验。 首先，本文采用牛腿-外加强环的节点形式设计了钢管煤矸石混凝土柱-钢梁节点，并进行了试验。根据试验结果得到的大量数据，经对节点的应力、应变的分析找出节点环板的高应力区及其大致的应力分布情况。发现环板转角处的应力最大，有明显的应力集中现象。环板的开裂往往是从转角处开始，开裂为脆性撕裂。环板与梁轴线夹角45度是另一个高应力区，但其最大值要小于环板转角。牛腿处的应力分布情况为靠近外边缘处承受的应力较大。 其次，钢管混凝土梁柱节点的刚性是本文关注的另一个关键问题，本文采用挠度分析法，对试验的大量数据进行拟合，获得了节点刚性的定性的判断。由试验结果分析，节点中的剪应力在焊缝处的传递是由上往下的。 最后，由试验结果得到了试件在低周反复荷载作用下的滞回曲线及破坏形态，对节点的抗震性能作了初步的探索。通过对延性系数及耗能比的计算以及对节点的刚度退化及强度退化的分析，表明其抗震性能较好，缺点是节点在低周反复荷载作用的破坏形式不尽理想。所以，得到如下结论：钢管煤矸石混凝土牛腿-外加强环节点的位移延性、耗能能力比较理想，抗震性能良好，符合抗震设计的要求，为这种节点形式在工程中的应用提供了理论与试验参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

第二章 钢管煤矸石混凝土牛腿-外加强环节点试验

第三章 钢管煤矸石混凝土节点试验数据分析

第四章 节点的抗震性能分析

第五章 节点的有限元分析

第六章 结论及展望

参考文献

作者简介、作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文

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